|
Списки - операторы и функции работы с нимиКурс по Python: https://stepik.org/course/100707 Мы переходим к новой теме – списки в языке Python. Что такое список и зачем он нужен? Представьте, что нам в программе нужно хранить и обрабатывать список городов, или список оценок студента, или список булевых значений, или значения функции и многое другое. Часто, когда нам нужно оперировать набором каких-либо данных, используются списки. И на этом занятии мы начнем с ними знакомиться.
Задать список в программе на Python очень просто, ставятся квадратные скобки и внутри них через запятую перечисляются его элементы: ["Москва", "Тверь", "Вологда"] Чтобы оперировать списком через переменную, используется оператор присваивания: marks = [2, 3, 4, 3, 5, 2] Давайте теперь посмотрим, как эту конструкцию, этот список использовать в программировании? Например, вычислить средний балл по оценкам? Для этого нам надо уметь обращаться к отдельным элементам списка. Как это сделать? Так как список – это упорядоченная коллекция, то все его элементы имеют свой порядковый номер – индекс, начиная с нулевого и заканчивая последним.
Используя эти индексы и синтаксис: список[индекс] мы можем обращаться к отдельным элементам. Например: marks[0] marks[2] И для вычисления среднего балла среди шести оценок, получим формулу: avg = (marks[0] + marks[1] + marks[2] + marks[3] + marks[4] + marks[5]) / 6 Это простейший пример того, как можно хранить и использовать данные списка. Причем индексирование здесь работает так же, как и со строками. Если указать несуществующий индекс: marks[10] то получим ошибку. А чтобы обратиться к последнему элементу, можно использовать отрицательный индекс: marks[-1] То есть, мы здесь также имеем наборы отрицательных индексов, идущих от конца к началу списка. Список – изменяемый тип данныхВ отличие от строк, списки в Python относятся к изменяемым типам данных. То есть, мы можем изменить ранее хранимое значение. Например, студент пересдал первую двойку на тройку и мы хотим внести это изменение в список marks. Сделать это можно через оператор присваивания: marks[0] = 3 Все, теперь первое значение равно 3. Как вы помните, со строками такая операция приводила к ошибке, так как строки – это неизменяемый тип. Но со списками мы так делать можем и в этом их кардинальное отличие от строк. Список – динамическая структура данных, который может меняться в процессе работы программы. Мало того, списку, состоящему из чисел, мы легко можем присвоить любой другой тип данных, например, строку: marks[1] = "удовл." Вообще списки могут содержать самые разные типы данных, например: lst = ["Москва", 1320, 5.8, True, "Тверь", False] в том числе и другие, вложенные списки: lst2 = [1, 2.5, [-1, -2, -3], 4] О вложенных списках мы еще будем говорить. Если нам нужно создать пустой список, то достаточно записать квадратные скобки без элементов: a = [] или, воспользовавшись специальной функцией: b = list() которая создает новый пустой список. Если же ей в качестве аргумента указать другой список: a = list([True, False]) то будет создан новый список с тем же самым содержимым. Также мы можем передать ей строку: list("Python") тогда получим список, состоящий из отдельных символов этой строки. Вообще на вход функции list() можно передавать любой перебираемый объект, на основе которого формируется новый список. Такие перебираемые объекты еще называются итерируемыми, но мы о них будем говорить на будущих занятиях. Функции работы со спискамиЯзык Python содержит несколько удобных встроенных функций для работы со списками:
Для начала воспользуемся уже знакомой нам функцией len для определения длины списка: len(marks) Соответственно, для пустого списка: len([]) она возвращает 0. Две из них min() и max() нам уже знакомы. Сейчас мы увидим, как их можно применять к спискам. Сформируем список значений температуры по дням города Москвы: t = [23.5, 25.6, 27.3, 26.0, 30.4, 29.5] Теперь, чтобы найти максимальное и минимальное значения, достаточно вызвать функции: max(t) min(t) Для подсчета суммы всех значений, запишем функцию sum: sum(t) А вычислить среднюю температуру можно следующим образом: sum(t)/len(t) Видите, как просто это делается на уровне функций. Наконец, последняя функция sorted, если ее вызвать с одним аргументом: sorted(t) то она возвратит новый список с отсортированными значениями по неубыванию (или, как часто говорят, по возрастанию). И, обратите внимание, эта функция не меняет прежний список t, она именно возвращает новый список с отсортированными значениями. Очевидно, чтобы сохранить результат работы этой функции, следует использовать переменную, например, так: t_sort = sorted(t) Если же нам нужно отсортировать список по невозрастанию (убыванию), то дополнительно прописывается параметр: sorted(t, reverse=True) Функции min(), max() и sorted() работают не только с числовыми типами, но и вообще с любыми, где допустимы операторы сравнения больше и меньше. Например, создадим список из символов (строк): s = list("python") И выполним все те же самые функции: max(s) min(s) sorted(s) А вот функция sum() приведет к ошибке: sum(s) Операторы списковПри работе со списками часто используются следующие операторы:
Например: [1, 2, 3] + [4, 5] Но, вот так: [1, 2, 3] + 4 работать не будет, так как оператор + соединяет именно списки между собой, просто число или какой-либо другой тип данных записывать нельзя. В данном случае правильно будет так: [1, 2, 3] + [4] Или, так: [1, 2, 3] + [True] Как видите, добавлять в список можно самые разные типы данных. Следующий оператор * выполняет дублирование списка указанное число раз: ["Я", "люблю", "Python"] * 3 Этот оператор работает также как и со строками, здесь можно указывать только целое число (или переменную, ссылающуюся на целое значение). Прописывать дробные числа нельзя: ["Я", "люблю", "Python"] * 3.5 На практике можно комбинировать операторы и определять, например, такие конструкции: ["Я"] + ["люблю"] * 3 + ["Python"] Все достаточно очевидно, гибко, наглядно и просто. Этим и знаменателен этот язык. В нем многое реализуется простыми и понятными методами, в отличие от других языков программирования. Следующий оператор in позволяет определять вхождение некоторого значения в список. Делается это также просто, например: lst = ["Москва", 1320, 5.8, True, "Тверь", False] 1320 in lst 120 in lst Или, можно узнать, является ли элементом списка другой список: [1, 2] in lst В данном случае получим False, но если его добавить: lst = ["Москва", 1320, 5.8, True, "Тверь", False, [1, 2]] то [1, 2] in lst вернет True. И так со всеми типами данных: "Москва" in lst Последний оператор del выполняет удаление элемента списка по его индексу, например, так: del lst[2] при этом индексы оставшихся элементов по прежнему идут по порядку от 0 и до конца списка. На этом мы завершим наше первое занятие по спискам. Из него вы должны себе хорошо представлять, как задавать списки с использованием квадратных скобок и функции list(), понимать механизм индексации (обращение к отдельным элементам списка), уметь оперировать функциями len(), max(), min(), sum(), sorted() и использовать операторы +, *, in, del. Все это следует закрепить практическими заданиями, после чего, жду всех вас на следующем уроке. Курс по Python: https://stepik.org/course/100707 Видео по теме |
